在气液相界面处,由于传质导致的Marangoni对流往往能对气液传质过程产生增强作用,而当液相主体和气液相界面存在强烈运动时,Marangoni对流可能会被削弱或抑制。本文以气泡和降液膜为研究对象,对存在运动相界面的气液相间传质过程进行了数值模拟,考察了 Marangoni对流本身的流动模式和其对传质过程的影响。流体力学计算CFD模型通过建立VOF方法和Level Set方法耦合的多相流模型,消除了虚假流动产生的误差;并依据CSF模型,采用UDS计算表面张力梯度,可直接得到Marangoni力的动量源项;通过建立完整的多组分相间传质传热模型,并采用UDF显式地对相界面进行了重构,可使相间传质过程中的质量和能量源项得以精确计算。在单气泡模型中,分别在有重力的条件和无重力的条件下进行了数值模拟。在无重力的条件下,定性的流线分布图和定量的浓度、速度和温度变化上都表明了 Marangoni对流的发生,但由于气泡体积很小,相变热不大,温度效应的影响可以忽视,并且Marangoni对流对整个传质过程的增强作用有限。气泡直径越大,Marangoni对流的强度和持续时间越长。在正常重力下,定性的结果和定量的结果中均未发现Marangoni对流的存在,但在逐渐减小重力时,可以在流线分布图上发现明显的Marangoni对流胞,并随着气泡的上升逐渐从尾部脱落。不同于无重力条件下的情况,在重力存在时,气泡直径越小,上升速度越小,越有利于Marangoni对流的发展。在微通道内降液膜模型中,计算对象为CO2-MEA反应吸收体系,在单通道内采用与文献实验一致的参数条件,气液以并流的方式进行传质。研究结果表明Marangoni对流会在沿液膜流动的截面上出现,在液膜中段处Marangoni对流强度最大,且随着液膜向下流动,对流胞存在向壁面附近迁移的倾向。随着MEA初始浓度的增大,Marangoni对流对传质的增强因子呈现先变大后减小的情况;当CO2初始体积分数为工业条件下的15%时,通过模拟计算获得了有利于Marangoni对流发展的最佳初始MEA浓度值。